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触觉系统的功能有哪些(触觉技术的应用比你想象的更多)

触觉系统的功能有哪些(触觉技术的应用比你想象的更多)触觉产品具有独特的设计需求触觉反馈是一种更具体、更新出现的现象。 具有触觉反馈的产品并不是把触觉感觉作为产品的主要目标,而是增加产品整体享受的单一组件。 触觉反馈用于吸引更多的用户感官,从而提供更深入、更沉浸式的体验。 提供触觉反馈的产品,如一些游戏控制器,通常提供不同种类的感觉,以对应不同的视觉和音频刺激。由于这个障碍,触觉技术似乎仍在等待它的突破时刻。 指导方针和最佳实践仍然很难获得,而冒险进入触觉领域的公司往往是边做边制定规则。什么是触觉反馈?触觉是一个宽泛的术语,描述了吸引用户触觉的技术。 触觉技术针对的是用户的触觉,有时被视为一种新鲜事物,因为很少有数字产品能提供有意识的触觉体验。 但是触觉技术并不是什么新技术——像按摩器和性玩具那样利用振动的电子产品已经存在很长时间了。

几十年来,触觉技术发展相对缓慢。 早在上世纪90年代,一些公司就已经在尝试创造能够让用户从设备中获得触觉反馈并“触摸”虚拟物体的消费品。 但正在开发的技术在很大程度上局限于公司的研究实验室,消费者没有太多机会接触到准备上市的实用产品。

触觉研究公司Immersion Corporation于2000年代开始为虚拟现实游戏开发一种触觉技术,其中包括一种外骨骼结构,用户可以戴在手上。 Immersion负责研究和用户体验的副总裁曼努埃尔·克鲁兹(Manuel Cruz)表示,该产品的制造成本阻碍了该公司进一步开发该产品,因为只有大学和研究实验室才能负担得起。

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触觉反馈的案例:

  • 索尼的DualSense控制器
  • bHaptics的触觉TactSuit
  • Ultraleap公司的超声波STRATOS Inspire触觉系统
  • 苹果的Taptic引擎
  • 联想的触觉触摸板
  • 阿波罗的可穿戴健康设备
  • 雷蛇的终极触觉耳机
  • DropLabs EP 01触觉鞋
  • Womanizer的气压振动器
  • 爵士的伊娃振动器
  • 奥迪的E-Tron触觉方向盘
  • HaptiRead的超声波盲文显示

克鲁兹在谈到触觉技术时说:“这总是与成本、耗电量和规模有关。这些是我们在将这项技术推向市场时一直存在的主要问题——因为最终,这些设备需要销售。”

由于这个障碍,触觉技术似乎仍在等待它的突破时刻。 指导方针和最佳实践仍然很难获得,而冒险进入触觉领域的公司往往是边做边制定规则。

什么是触觉反馈?

触觉是一个宽泛的术语,描述了吸引用户触觉的技术。 触觉技术针对的是用户的触觉,有时被视为一种新鲜事物,因为很少有数字产品能提供有意识的触觉体验。 但是触觉技术并不是什么新技术——像按摩器和性玩具那样利用振动的电子产品已经存在很长时间了。

触觉反馈是一种更具体、更新出现的现象。 具有触觉反馈的产品并不是把触觉感觉作为产品的主要目标,而是增加产品整体享受的单一组件。 触觉反馈用于吸引更多的用户感官,从而提供更深入、更沉浸式的体验。 提供触觉反馈的产品,如一些游戏控制器,通常提供不同种类的感觉,以对应不同的视觉和音频刺激。

触觉产品具有独特的设计需求

Dame是一家性玩具公司,不仅要想办法为用户创造愉快的触觉体验,还要决定他们的产品应该避免哪些触觉行为。 例如,Dame系列振动器的设计师必须找出运行内部电机所产生的可接受热量的安全极限。 该公司经常向其他行业寻求安全标准的建议。 当用户报告说原型机的振动会让他们用手拿着玩具感到不舒服时,工程师就向建筑行业寻求指导。

达美大学的首席机械工程师阿曼达·库托说:“性玩具没有标准,但对于操作机械设备的建筑工人来说,有一个职业安全与健康管理局允许的标准,以确保它不会造成神经损伤或毛细血管损伤。”

触觉产品的开发不同于许多其他类型的技术研究。 触觉产品的成功和失败完全取决于感觉——这是无法在单元测试中衡量的。 公司依靠设计师和工程师来指导开发过程,他们自己对触觉产品进行评估,他们也严重依赖用户测试。 在Dame,员工研究不同的电机,评估并拆卸竞争对手的产品,并吸收大量用户反馈。

库托说:“最大的挑战是,当你问了足够多的人,来自不同的背景,不同的性生活,正确的问题——你在哪里感觉良好,你已经为大多数人创造了一个可靠的产品。”

创造全新而独特的感觉的过程是触觉设计的另一个固有挑战。 来自Immersion的Cruz表示,想法和建造过程可能很难沟通,因为每一种感觉都需要转化为物理,转化为振动频率和量级等概念。

最近,Immersion的工程师们的任务是创造一种代表阳光的触觉。 克鲁兹说,他们最终决定创造一种温和而渐进的振动。

克鲁兹说:“我们习惯的触觉效果——例如,当你接到电话时,你的手机震动——是非常突然和非常强烈的。” “但在这种情况下,它是一种规模越来越大的东西,给你一种新生的感觉,就像从无到有。”

触觉领域本身似乎还处于初级阶段。 游戏主机中的触觉元件已经变得更加普及和复杂,这项技术也已经渗透到消费者的移动设备和个人电脑中。 触觉技术正在进入许多不同的行业,并使用诸如振动、空气操纵和超声波等技术来实现广泛的感觉。

为了让你了解这个领域是如何发展的,这里有12家公司和产品在不同领域使用触觉技术进行创新,从游戏开发到提高易用性。

游戏

视频游戏似乎是目前从触觉技术中获益最多的行业。 游戏机引领着触觉技术进入消费者的生活,而电子游戏的触觉技术也取得了长足的进步。

完美的实现看起来像《星际迷航》中的全息甲板——一个完全身临其境的虚拟现实,有有形的虚拟物体,可以自由行走而不用担心撞到墙。 但在我们等待的同时,各种各样的触觉设备将帮助用户忘记他们的身体仍然在现实世界中。

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索尼:DUALSENSE控制器

如何使用触觉:PlayStation 5的控制器能够精确地振动,补充游戏场景。

今天提到触觉,就不能不提到2020年11月推出的

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5的DualSense控制器。 自1997年发布第一个触控手柄——DualShock控制器以来,PlayStation已经取得了长足的进步。 DualShock的“隆隆声”技术使用与旋转马达相连的重物来产生强烈但重复的振动。

取而代之的是,DualSense使用电流振动小金属线圈,从而产生更精确的振动。 这种技术让游戏开发者能够更紧密地将振动与游戏情境相匹配。 例如,当玩家的角色跑过不同类型的地形(如草地、路面和沙子)时,他们会有不同的感觉。

DualSense也有自适应触发器,游戏开发者可以通过编程在特定情况下提供抵抗,当玩家使用触发器时。 这能够让游戏玩法变得更加真实,例如通过模拟枪支阻塞或在角色拉物体时给予适当的抵抗。

BHAPTICS: TACTSUIT

如何使用触觉:bHaptics的触觉套装为玩家提供基于振动的触觉反馈,以获得更身临其境的虚拟现实游戏体验。

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韩国创业公司bHaptics开发了一系列触觉套装,可以与兼容的虚拟现实游戏配对,从而增加了一层真实感。 这套装备包括背心、臂章、控制器和耳机,所有这些都有将振动传递给玩家的组件。 例如,当玩家在第一人称射击游戏中被击中时,服装就会相应地振动。

bHaptics目前面临的最大障碍是兼容游戏数量的增加。 因为bHaptics并不是主流的虚拟现实平台,所以游戏开发者仍然需要决定是否值得为bHaptics添加定制的触觉反馈。

但游戏开发者似乎对bHaptics产生了兴趣,越来越多的游戏加入了进来。 逼真、身临其境的体验在虚拟现实游戏中尤其受重视,这意味着不久之后,更多的公司将会制造自己版本的触觉套装。

ULTRALEAP: STRATOS激励

如何使用触觉:Ultraleap的超声波触觉反馈使用声音而不是振动。

Ultraleap销售一种触觉系统,使用超声波代替振动来传递触觉。 该设备由一组小型超声波扬声器组成,这些扬声器通过空气发送超声波,在特定的焦点上碰撞。 用户可以通过移动他们的手在设备前面的空间,感觉焦点的景观,这是对皮肤的压力,创造触觉的感觉。

STRATOS Inspire还因为不是硬件标准的一部分而遭受痛苦,这意味着许多开发人员不为该系统编写应用程序。 但该系统表明,超声可以是一种可行的方法,提供触觉反馈给用户。 它的技术最终可能会被整合到标准的虚拟现实游戏系统中,为玩家提供另一种与虚拟世界互动的方式。

移动及个人电脑

对于手机和电脑来说,触觉技术不仅有趣,而且还具有引导用户、帮助用户更清晰地进行数字互动的重要作用。 在个人设备的触觉创新方面,苹果仍占主导地位,但随着触觉技术的发展,竞争对手开始追赶。

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苹果:TAPTIC引擎

如何使用触觉:苹果使用线性共振执行器技术,而不是加权电机,在移动设备和笔记本电脑上提供触觉反馈。

在移动设备中,触觉反馈变得更加精确,这使得它在改善移动体验方面更加有用。 当某些类型的操作发生时,如成功确认或错误,苹果使用触觉反馈使其更明显。

苹果的Taptic引擎最初是在2015年的苹果手表中推出的,后来被整合到iPhone中。 它使用了与PlayStation的DualSense控制器相同的技术,电流供给一个共振线圈,从而产生精确且容易控制的振动。 iOS上的游戏,如赛车游戏GRID Autosport,使用反馈向用户传递真实的感觉。

苹果的标准化引擎允许触觉反馈轻松融入应用,为开发者在游戏和其他应用中试验触觉铺平了道路。

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联想:触觉触摸板

如何使用触觉:联想与苹果(Apple)联手,在其最新款笔记本电脑上推出了触觉触控板。

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苹果在2015年推出的另一项触觉创新是MacBooks上的触觉触控板——苹果不是让触控板变成一个大按钮,而是在一个固定的触控板下使用触觉反馈来模仿点击按钮的感觉。

切换到触控板是一个优势,因为它降低了物理故障的可能性。 一个机械按钮在其使用寿命中会无数次上下移动,这可能会导致触控板断裂。 触觉消除了这种机械过程,延长了设备的寿命。

苹果的这一创新专利阻止了其他公司迅速开发自己的版本,但联想的ThinkPad现在也有了这一功能,这要归功于为这款笔记本电脑提供触控板的硬件公司Sensel。

穿戴设备

许多可穿戴触觉技术是面向游戏的,但它也可以用于其他类型的娱乐,如听音乐。 有些人甚至用触觉作为一种促进精神和情感健康的方式。

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阿波罗:可穿戴健康设备

如何使用触觉:阿波罗设备为了触觉而使用触觉——创造一种舒缓的感觉,帮助用户感到平静和放松。

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它可能看起来像智能手表,但

的可穿戴设备更关心用户的情绪健康,而不是在表面显示应用程序。 阿波罗可以戴在手腕或脚踝上,它利用振动帮助用户感到放松和精力充沛。

评论人士报告称,使用该设备确实让他们感觉更好,在某些情况下帮助他们更容易入睡。 该设备由手机控制,用户可以从一系列振动模式和强度中进行选择。

该公司援引大学的研究试验作为该产品和不同振动模式的基础。 阿波罗将这种设备的振动比作深呼吸——既有助于创造一种冥想的感觉,又能让使用者感到理智和踏实。

雷蛇:纳里终极触觉耳机

如何使用触觉:将最强烈的声音转化为通过耳机感受到的振动。

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几年前,我参加了一场管弦乐队的音乐会,其中有很多铜管乐器。 我觉得上头太咄咄逼人了,但我朋友很喜欢。 “当你能感觉到身体的震动时,不是很棒吗?” ”她问道。

杰西卡可能就是那种喜欢雷蛇触觉耳机的人。 虽然从技术上讲,它是一款游戏耳机,但不需要特殊的编程来使用,而且听Spotify音乐的效果也很好。

耳机可以将游戏中的爆炸或强烈的低音等强烈的声音转化为设备所能感受到的振动。 对于那些想体验“头上戴着低音炮”的人来说,触觉耳机可能会很管用。

EP01 触觉鞋

它如何使用触觉:这些触觉运动鞋传输振动,匹配你目前正在享受的任何音频。

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如果你喜欢触觉耳机,并想完善你的触觉装备,还有DropLabs的触觉运动鞋,它可以将任何声音与鞋子感受到的相应振动相匹配。 根据声音的不同,振动的幅度甚至位置都不同。

普通消费者可能不会仅仅为了听音乐而戴上它——更有可能的是,这项技术还将被用于创造身临其境的游戏体验。

性玩具

在触觉科技的世界里,性玩具有着相当长的历史。 绝大多数依靠可靠的加权旋转电机,但一些设备也创新地使用haptic。

Womanizer:

它是如何使用触觉的:这款准振动器使用的是气压,而不是振动。

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大多数振动器名副其实,但Womanizer是一种使用不同触觉技术的性玩具。 它的工作原理是通过控制气流,帮助使用者以最少的身体接触达到性高潮。

用户将其描述为一种“吸吮”的感觉,但实际上,该设备是在以不同的速度和强度改变刺激区域内的气压,创造一种吸吮的感觉。

夫人:伊娃

如何使用触觉:旋转电机触觉仍然是创造强大振动的标准。

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伊娃是一个相当小的设备,这使得它的设计很棘手,因为它仍然需要一个足够强大的发动机。 Couto是Dame公司的首席机械工程师,他说,设计师必须考虑电机的尺寸、电机在硅胶套管中的位置,以及电机和用户之间硅胶的厚度。

她说:“因为它在硅外壳内部,所以它会减弱一些振动强度。” “如果你已经在使用一个较弱的马达,你需要把它放在尽可能靠近身体的地方,这样人们就会有感觉,否则他们会感到不安。”

旋转电机仍然被用于制造振动,而不是手机和DualSense控制器中的共振线圈振动,因为振动器更重视功率而不是精度。

辅助技术

就像在手机上一样,触觉技术也可以用于其他行业,为用户提供更多的信息和指导。 这可以简单到当用户成功完成一项任务时发出一个干净、清晰的振动,也可以复杂到创建新型的无障碍技术。

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奥迪:e-tron触觉方向盘

如何使用触觉:触觉反馈可以让驾驶员将注意力集中在路面上,而不是屏幕上。

奥迪(Audi) 2022年款电动汽车将触觉反馈技术融入了多项功能,包括汽车的触摸屏和方向盘上的按钮。

汽车界面上的触觉反馈可以帮助驾驶员在使用其他功能时保持眼睛盯着路面。 在驾驶过程中,触屏操作尤其困难,但触觉反馈可以让驾驶员知道某个按钮是否被成功选择,而无需再回头看屏幕。

Haptiread:超声波盲文显示

它是如何使用触觉的:研究人员正在开发一种将盲文投射到用户指尖的超声波方法。

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现代设备包括许多可访问性特性,例如可以向用户大声读出文本和用户界面描述的屏幕阅读器。 但是阅读盲文对于那些视力较低的用户来说还是很有用的。

可刷新的盲文显示器确实存在——它们有机械销,可以在平面上的孔中升起和放下,用户可以在平面上移动手指来阅读文本。 但这些机械显示可能笨重而缓慢。

这就是为什么德国拜罗伊特大学的研究人员正在开发一种设备,利用超声波将盲文投射到用户的指尖上。 它仍处于测试阶段,但它有潜力创造出一种设备,使阅读盲文成为其他类型辅助技术的良好替代。

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